Steigerung kognitiver Kontrolle bei der Binge Eating Störung durch elektrische Hirnstimulation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In zwei eng verbundenen Teilprojekten haben wir transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) als eine neue und innovative Intervention für PatientInnen mit Binge Eating-Störung (BES) untersucht. Dabei war die übergeordnete Fragestellung, ob tDCS im Vergleich zu einer Scheinstimulation dazu in der Lage ist, die aus einem Antisakkadentraining resultierenden Lerneffekte in Bezug auf kognitive Kontrolle weiter zu steigern. Dabei wurde Teilprojekt A als randomisierte doppelt-blinde placebo-kontrollierte experimentelle Pilotstudie bei PatientInnen mit BES mit dem Innergruppenfaktor Baseline vs. Verumvs. Scheinstimulation und dem Zwischengruppenfaktor 1 mA vs. 2 mA durchgeführt, um zunächst die angenommenen optimalen Bedingungen für ein tDCS-unterstütztes Antisakkadentraining zu überprüfen und die Zielgruppe bestehend aus PatientInnen mit BES näher zu bestimmen. In Teilprojekt B wurde eine randomisierte doppelt-blinde placebo-kontrollierte klinische Pilotstudie bei PatientInnen mit BES mit dem Zwischengruppenfaktor Verum- vs. Scheinstimulation und dem Innergruppenfaktor Messzeitpunkt (T0 Baseline, T1-T6 Trainingssitzungen, T7 Nachuntersuchung 1, T8 Nachuntersuchung 2 vier Wochen nach Ende des Trainings, T9 3-Monats-Follow-up) durchgeführt. Dabei wurden 6 Trainingssitzungen mit der Antisakkadenaufgabe bei individuell bevorzugten Nahrungsmitteln und unmittelbarem Feedback bezüglich der Trainingsleistung pro Sitzung durchgeführt. Ziel war hierbei die Untersuchung der Machbarkeit, klinisch relevanter Effekte und deren Generalisierbarkeit sowie der Aufbau einer Datenbasis zur Fallzahlschätzung für eine multizentrische Wirksamkeitsstudie. Trotz Schwierigkeiten bei der Rekrutierung aufgrund der Corona-Pandemie haben beide Teilprojekte wichtige Ergebnisse für ein tiefergehendes Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen sowie die Behandlung der BES geliefert. Wir empfinden es als sinnvoll, bei solch multimethodischen Projekten in Zukunft mehr Zeit für deren Entwicklung und Pilotierung einzuplanen. In Teilprojekt A zeigte sich, dass über die Lerneffekte in der Antisakkadenaufgabe hinaus insbesondere bei einer Stimulation des rechten dlPFC mit einer Intensität von 2 mA additive Effekte durch tDCS auf die Latenzzeiten bei der Antisakkadenaufgabe auftraten. Dabei zeigten sich klare Hinweise, dass die elektrokortikalen Potenzialen P3, N2 und ERN, die mit inhibitorischer Kontrolle assoziiert werden, an der Aufgabenbearbeitung beteiligt sind. Speziell die P3-Komponente zeigte dabei einen prädiktiven Wert in Bezug auf die Leistung in der Antisakkadenaufgabe an den Folgeterminen. Personen, die schon zu Beginn des Trainings in der Lage sind Bereiche der Inhibitionskontrolle zu aktivieren, könnten demnach stärker von einem derartigen Trainingsprogramm profitieren. Darüber hinaus weisen verschiedenen Korrelationen zwischen Impulsivitätsskalen, der Leistung in der Antisakkadenaufgabe und den ereigniskorrelierten Potentialen darauf hin, dass die Antisakkadenaufgabe Impulsivität, insbesondere inhibitorische Kontrolle und damit assoziierte Gehirnareale adressiert. In Teilprojekt B zeigte sich, dass das tDCS-unterstützte Antisakkadentraining mit nur zwei Studienabbrüchen vor Beginn des Trainings eine hohe Machbarkeit und Akzeptanz aufweist. Insbesondere die technische Umsetzung war praktikabel und es traten nur wenige milde Nebenwirkungen in Verbindung mit tDCS auf. Da es aufgrund der Corona-Pandemie zu Verzögerungen im Studienablauf kam, wurde die Datenerhebung im März 2022 abgeschlossen, so dass die Analyse klinisch relevanter Effekte, der Generalisierbarkeit und der Fallzahlschätzung einer größeren klinischen Studie im April/Mai 2022 durchgeführt werden. Erste vorläufige Ergebnisse weisen jedoch auf eine hohe Zufriedenheit der PatientInnen mit dem tDCS-unterstützen Antisakkadentraining unabhängig von der Randomisierungsgruppe hin. Die Ergebnisse werden auf Konferenzen und in Publikationen der Fachwelt und über Pressemitteilungen der breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Als Konsequenz aus den positiven Ergebnissen der ACCElect-Projekte ist die Durchführung einer größeren multizentrischen randomisiert-kontrollierten Studie geplant.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2020). Kognitives Training mit transkranieller Gleichstromstimulation bei Adipositas und Binge Eating Störung. 36. Jahrestagung der Deutschen Adipositasgesellschaft (Leipzig, Deutschland)
Giel K, Max S, Schag K, Plewnia C
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(2020). Nicht-invasive Hirnstimulation als Behandlungsverfahren bei Essstörungen – ein narrativer Überblick [Non-Invasive Brain Stimulation in the Treatment of Eating Disorders - A Narrative Review]. Psychother Psychosom Med Psychol, 70(6), 246-251
Schag, K., İnce, B., Zipfel, S., Max, S., Plewnia, C., & Giel, K.
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(2021). A Pilot Event- Related Potentials Study on Mechanisms Underlying a tDCS-Enhanced Food-Specific Response Inhibition Task for Patients With Binge Eating Disorder. Frontiers in Psychology, 12(4520)
İnce, B., Max, S. M., Plewnia, C., Leehr, E. J., Zipfel, S., Giel, K. E., & Schag, K.
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(2021). Brain activity predicting behavioural outcomes in a combined neuromodulation and inhibitory control task in patients with binge eating disorder. 46. Jahrestagung Psychologie und Gehirn der Deutschen Gesellschaft für Psychophysiologie und ihrer Anwendungen (DGPA) und der Fachgruppe Biologische Psychologie und Neuropsychologie der Deutschen Gesellschaft für Psychologie (DGPs) (Tübingen, Deutschland)
Schag, K., Max, S., İnce, B., Leehr, E., Plewnia, C., Zipfel, S., Giel, K. E.
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(2021). Can we change binge eating behaviour by interventions addressing food-related impulsivity? A systematic review. J Eat Disord, 9(1), 38
İnce, B., Schlatter, J., Max, S., Plewnia, C., Zipfel, S., Giel, K. E., & Schag, K.
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(2021). Combined antisaccade task and transcranial direct current stimulation to increase response inhibition in binge eating disorder. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci, 271(1), 17-28
Max, S. M., Plewnia, C., Zipfel, S., Giel, K. E., & Schag, K.
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(2021). Entwicklung eines Computertrainings mit transkranieller Gleichstromstimulation zur Steigerung kognitiver Kontrolle gegenüber Nahrungsreizen bei Personen mit Binge Eating-Störung. 7. Wissenschaftlicher Kongress der Deutschen Gesellschaft für Essstörungen (Tübingen, Deutschland)
Max, S., Plewnia, C., Zipfel, S., Giel, K. E., Schag, K.
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(2022). Ameliorating cognitive control in patients with binge eating disorder by electrical brain stimulation – study protocol of the randomized controlled ACCElect pilot trial. Journal of Eating Disorders, 10(1), 26
Giel, K. E., Schag, K., Martus, P., Max, S., & Plewnia, C.
